¿Cuál es la ecuación iónica para la reacción entre el carbonato de calcio y el ácido clorhídrico?

CaCO3 (sólido) + 2HCl (g / liq / aq) = Ca (2+) + 2Cl (-) + CO2 (g) + H2O que es efectivamente idéntico a la respuesta de Wesley Alan Whitfield

Tengo una modificación menor de la respuesta de Wesley en que si el CaCO3 está inicialmente en un sistema acuoso, entonces la pequeña cantidad de CaCO3 que se disuelve consistirá principalmente en la forma de HCO3 (-) en lugar de CO3 (2-)

entonces el rxn podría expresarse como:

CaCO3 + H2O = Ca (2+) + HCO3 (-) + OH (-)

2HCl + HCO3 (-) + OH (-) = 2H2O + CO2 + 2Cl (-)

que genera el rxn en la 1ra línea.

Si quisiera incluir un conjunto más completo de rxns para un sistema acuoso, incluiría:

HCO3 (-) = H (+) + CO3 (2-) y

H2O = H (+) + OH (-)

Esas 2 últimas reacciones pueden ser importantes para modelar reacciones para sistemas de composición más compleja y efectos de temperatura y presión sobre las reacciones. Esos efectos de composición, temperatura y presión (XTP, respectivamente) también pueden requerir la inclusión de otras especies de solutos, por ejemplo, CaOH (+), CaCO3 (0), CaCl (+), etc., así como posibles fases sólidas diferentes (por ejemplo, CaCO3 tiene diferentes formas cristalográficas con diferentes propiedades termodinámicas).

Los sólidos potenciales en el sistema también podrían incluir CaCl2 * nH2O. Por ejemplo, no mencionó la temperatura de interés y si fuera lo suficientemente baja, posiblemente podría formar solo productos sólidos y gaseosos. Puede haber una fase líquida intermedia que incluye iones debido a la entalpía de reacción, pero los productos de equilibrio final pueden ser sólidos y gaseosos. Dado que el sistema de equilibrio podría contener solo sólidos y gases, las ecuaciones podrían escribirse sin ninguna especie iónica.

La conclusión es que el conjunto de reacciones que son apropiadas para su sistema dependerá de la temperatura, la presión y la composición de su sistema (y posiblemente del tamaño de su sistema). Por lo tanto, no hay un conjunto único de ecuaciones que deba usarse para todos los casos. En general, es mejor elegir el número mínimo de ecuaciones que incluye las especies más significativas (entidades sólidas, solutos y solventes) en el sistema. Si una especie está presente en alguna concentración trivial (por ejemplo, CaCl +) en las condiciones de TPX de su sistema, entonces esa especie puede excluirse del modelo sin comprometer su capacidad de construir un modelo que reproduzca las propiedades termodinámicas observadas del sistema dentro de la medición error de esas propiedades. Por el contrario, las concentraciones de algunas especies, por ejemplo, H (+), OH (-), pueden ser muy pequeñas pero tener efectos significativos sobre las propiedades termodinámicas macroscópicas, por lo que es una mala idea juzgar la importancia basada únicamente en la concentración.

Suponiendo una solución acuosa de carbonato de calcio y una solución acuosa de ácido clorhídrico, obtiene la siguiente ecuación iónica (completa):

Ca ^ 2 + (aq) + CO3 ^ 2- (aq) + 2 H ^ + (aq) + 2 Cl ^ – (aq) -> Ca ^ 2 + (aq) + 2 Cl ^ – (aq) + CO2 (g) + H2O (l)

Esta es una reacción en cascada, como lo muestran otras respuestas a esta pregunta. La serie de reacciones forma sucesivamente CaCl2, CaO (muy corta duración), varias especies de hidróxido de calcio, bicarbonato de calcio y algunas especies intermedias. El H2CO3 que se forma reacciona de manera similar con estas sales de calcio y sus iones, para formar CO2 gaseoso en equilibrio con el agua y los óxidos de cloro y calcio mezclados. Finalmente, se forma un precipitado blanco y la cascada se detiene. Estas reacciones se han estudiado exhaustivamente, ya que son importantes en el endurecimiento del cemento.

El carbonato de calcio se disuelve en iones Ca (2+) y carbonato (CO3) (2-). El ácido clorhídrico se disuelve en H (+) y Cl (-). Cuando Ca (2+) y Cl (-) forman CaCl2, se disuelve nuevamente (es muy soluble). Cuando H (+) se combina con carbonato (CO3) (2-), obtienes una mezcla de iones, pero si tiene suficiente ácido, principalmente obtiene H2CO3, ácido carbónico. Esto se descompone en H2O líquido y gas CO2, que es lo que sucede en su refresco cuando lo abre y alivia la presión: forma burbujas de CO2. Como CaCl2 es soluble, Ca (2+) y Cl (-) son iones espectadores. Puede cancelarlos de la reacción total para obtener la ecuación iónica neta. La ecuación neta es entonces 2H (+) + CO3 (2-) → H2O (líquido) y CO2 (gas).

CaCO3 (s) + 2H + (aq) + 2Cl- (aq) -> Ca + 2 (aq) + 2Cl- (aq) + CO2 (g) + H2O (l)

Los iones Cl son principalmente redundantes en esta ecuación, excepto para mostrar que la fuente de los iones H + en la reacción es el ácido clorhídrico.

CaCO3 (s) + 2H + (aq) ==> Ca2 + (aq) + H2O (l) + CO2 (g)

entonces solo el Cl- (aq) es un espectador

PERO si usa Na2CO3 en solución, entonces el 2Na + (aq) también sería un espectador, dando: CO3 2- (aq) + 2H + (aq) ==> H2O (l) + CO2 (g)

CaCO3 (s) + 2HCl (aq) —— → CaCl2 (aq) + CO2 (g) + H2O (l).

La próxima vez. Intenta resolverlo tú mismo.

CaCO3 + 2 H + = Ca2 + + H2O + CO2

2H + (aq) + CaCO3 (s) → Ca2 + (aq) + CO2 (g) + H2O (l)